特開 2022-38275 モータ制御装置、及びモータ制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022038275

(43)【公開日】2022-03-10

(54)【発明の名称】モータ制御装置、及びモータ制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02P 6/16 20160101AFI20220303BHJP

   G01D 5/244 20060101ALI20220303BHJP

【ＦＩ】

H02P6/16

G01D5/244 Z

G01D5/244 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020142688

(22)【出願日】2020-08-26

(71)【出願人】

【識別番号】000005267

【氏名又は名称】ブラザー工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114557

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 英仁

(74)【代理人】

【識別番号】100078868

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 登夫

(72)【発明者】

【氏名】寺田 弦

(72)【発明者】

【氏名】小島 輝久

【テーマコード（参考）】

2F077

5H560

【Ｆターム（参考）】

2F077AA25

2F077TT72

5H560DA07

5H560DB20

5H560DC12

5H560RR03

5H560TT01

5H560TT02

5H560TT11

5H560TT15

5H560XA04

5H560XA05

(57)【要約】

【課題】モータの正確な速度情報を演算できるモータ制御装置及びモータ制御方法を提供する。
【解決手段】モータ制御装置１０はモータ１を駆動するアンプ２と、第一周期が経過する都度、モータ１の位置情報を取得するエンコーダ３とを有するモータ制御装置１０であって、アンプ２は、第一周期よりも長い第二周期が経過する都度、位置情報の出力をエンコーダ３へ要求する要求信号を出力する第一出力部を備え、エンコーダ３は、位置情報をアンプ２へ出力する第二出力部を備えており、更に、エンコーダ３が要求信号を受信した要求受信時点の直前の時点である第一時点にて取得した位置情報と、エンコーダ３が第一時点から第一周期に基づき所定時間遡った第二時点にて取得した位置情報と、所定時間とに基づいてモータ１の速度情報を演算する演算部を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータを駆動するアンプと、第一周期が経過する都度、前記モータの位置情報を取得するエンコーダとを有するモータ制御装置であって、
前記アンプは、前記第一周期よりも長い第二周期が経過する都度、前記位置情報の出力を前記エンコーダへ要求する要求信号を出力する第一出力部を備え、
前記エンコーダは、前記位置情報を前記アンプへ出力する第二出力部を備えており、
更に、前記エンコーダが前記要求信号を受信した要求受信時点の直前の時点である第一時点にて取得した前記位置情報と、前記エンコーダが前記第一時点から前記第一周期に基づき所定時間遡った第二時点にて取得した前記位置情報と、前記所定時間とに基づいて前記モータの速度情報を演算する演算部
を備えるモータ制御装置。

【請求項2】

前記エンコーダは、前記第一周期に基づくカウント値を生成する生成部を備え、
前記所定時間は、前記第一周期に、前記カウント値の所定の変化量を示す所定カウント値を乗じた時間である
請求項１に記載のモータ制御装置。

【請求項3】

前記エンコーダは、前記演算部と、
前記演算部が演算した前記速度情報を前記アンプへ出力する第三出力部と
を備える請求項１又は請求項２に記載のモータ制御装置。

【請求項4】

前記エンコーダは、前記要求信号の受信時における前記位置情報を、前記要求信号の受信の直前に前記エンコーダが取得した前記位置情報に基づいて推定する推定部を備え、
前記第二出力部は、前記推定部が推定した前記位置情報を前記アンプへ出力する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項5】

前記演算部は、前記エンコーダが前記第二時点にて取得した前記位置情報と、前記エンコーダが前記第二時点から前記所定時間遡った第三時点にて取得した前記位置情報と、前記所定時間とに基づいて加速度情報演算用速度情報を演算し、
前記エンコーダが前記第一時点にて取得した前記位置情報に基づき演算した前記速度情報と、演算した前記加速度情報演算用速度情報と、前記所定時間とに基づいて前記モータの加速度情報を演算する
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項6】

前記エンコーダは、前記要求信号を受信した際、前記要求信号を受信した時点から前記第一周期の計測を開始し、
前記第二出力部は、前記要求信号の受信の直前に前記エンコーダが取得した前記位置情報を前記アンプへ出力する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項7】

前記演算部は、前記エンコーダが前記要求受信時点にて前記要求信号を受信した際、前記速度情報を演算し、
前記エンコーダが前記要求受信時点にて前記要求信号を受信した際、演算した前記速度情報と、前記エンコーダが前記要求受信時点の一つ前の前記要求受信時点にて前記要求信号を受信した際、演算した前記速度情報と、前記第二周期の設定値とに基づいて前記モータの加速度情報を演算する
請求項１から請求項４又は請求項６のいずれか一項に記載のモータ制御装置。

【請求項8】

モータを駆動するアンプと、第一周期が経過する都度、前記モータの位置情報を取得するエンコーダとを有するモータ制御装置が実行するモータ制御方法であって、
前記アンプは、前記第一周期よりも長い第二周期が経過する都度、前記位置情報の出力を前記エンコーダへ要求する要求信号を出力し、
前記エンコーダは、前記位置情報を前記アンプへ出力し、
更に、前記エンコーダが前記要求信号を受信した要求受信時点の直前の時点である第一時点にて取得した前記位置情報と、前記エンコーダが前記第一時点から前記第一周期に基づく所定時間遡った第二時点にて取得した前記位置情報と、前記所定時間とに基づいて前記モータの速度情報を演算する
モータ制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、モータ制御装置、及びモータ制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

モータ制御装置は、モータを駆動するアンプと、モータの位置情報を取得するエンコーダとを備える（特許文献１参照）。エンコーダは、所定の周期（以下周期１と記す）が経過する都度、モータの位置情報を取得する。位置情報は、例えばモータの回転角である。アンプは、周期１と異なる周期（以下周期２と記す）が経過する都度、エンコーダへ位置情報の出力を要求する要求信号を出力し、エンコーダが出力した位置情報を取得する。例えばアンプは取得した位置情報と周期２とに基づきモータの速度（速度情報）を演算する。アンプは、演算した速度とモータの目標の速度とを比較し、モータの速度が目標の速度となるようにモータの駆動を制御する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１２－２２６４７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のモータ制御装置において、アンプとエンコーダとは周期を計測する水晶発振器等の計時部を個別に有する。アンプの水晶発振器とエンコーダの水晶発振器は独立して動作するので、例えばアンプが要求信号を出力する時点からエンコーダが要求信号に対して位置情報を出力する時点までの時間間隔にばらつきが生じる。従ってアンプが演算する速度情報は、上記のばらつきによる誤差を含む。アンプは、上位の制御装置（上位装置）と通信し、上位装置から指令信号を受信する。上位装置は周期１及び周期２と異なる周期３が経過する都度、指令信号をアンプへ出力する。上位装置も水晶発振器を個別に有しているので、アンプ側からみて、アンプが上位装置から指令信号を受信する間隔にも同じくばらつきが生じる。アンプが上位装置から指令信号を受信する時点からアンプがエンコーダから位置情報を受信する時点までの時間が長い場合、アンプは上位装置からの指令信号に追従できなくなる。そのためアンプは上位装置から指令信号を受け取ったタイミングに合わせて、エンコーダへ要求信号を出力するタイミングを変更する為に周期２を変更する。従って、アンプが演算する速度情報は、上位装置から指令信号を受け取る間隔のばらつきによる誤差を含む。例えばエンコーダは分解能を高める為に内挿分割を行う。エンコーダが内挿分割を行う際、内挿分割の為の処理、例えばＡＤ（Analog to Digital）変換処理による時間遅れが発生する。そのため、エンコーダは要求信号を受信した時点の位置情報を推定し、推定した位置情報をアンプへ出力する。エンコーダが推定した位置情報は推定誤差を含むので、当該位置情報に基づきアンプが演算する速度情報は誤差を含む。速度情報が誤差を含む際、モータの速度情報の時系列データに対する解析を行って、例えば当該モータを有する機械の異常診断を行う事は難しい。

【0005】

本開示は、モータの正確な速度情報を演算できるモータ制御装置及びモータ制御方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示に係るモータ制御装置は、モータを駆動するアンプと、第一周期が経過する都度、前記モータの位置情報を取得するエンコーダとを有するモータ制御装置であって、前記アンプは、前記第一周期よりも長い第二周期が経過する都度、前記位置情報の出力を前記エンコーダへ要求する要求信号を出力する第一出力部を備え、前記エンコーダは、前記位置情報を前記アンプへ出力する第二出力部を備えており、更に、前記エンコーダが前記要求信号を受信した要求受信時点の直前の時点である第一時点にて取得した前記位置情報と、前記エンコーダが前記第一時点から前記第一周期に基づき所定時間遡った第二時点にて取得した前記位置情報と、前記所定時間とに基づいて前記モータの速度情報を演算する演算部を備える。

【0007】

本開示においては、エンコーダは第一周期を計測する計時部、例えば水晶発振器を有し、第一周期が経過する都度、モータの位置情報を取得する。アンプは第二周期を計測する計時部、例えば水晶発振器を有する。第二周期が経過する都度、第一出力部は要求信号をエンコーダへ出力する。演算部は、エンコーダが第一時点にて取得した位置情報と、エンコーダが第一時点から所定時間遡った第二時点にて取得した位置情報と、所定時間とに基づいてモータの速度情報を演算する。所定時間は、第一周期、即ちエンコーダが計測する時間に基づく時間であり、エンコーダの計時部とアンプの計時部とのずれによる影響を受けない。故に所定時間は、第二時点から第一時点までの正確な時間を示す。演算部はエンコーダが取得した位置情報を用いてモータの速度情報を演算する。従って演算部はモータのより正確な速度情報を演算できる。

【0008】

本開示に係るモータ制御装置は、前記エンコーダは、前記第一周期に基づくカウント値を生成する生成部を備え、前記所定時間は、前記第一周期に、前記カウント値の所定の変化量を示す所定カウント値を乗じた時間である。

【0009】

本開示においては、生成部はカウント値を生成する。カウント値は例えば整数であり、第一周期が経過する都度、即ちエンコーダが位置情報を取得する都度、１増加する。例えばエンコーダは位置情報を取得する都度、取得した位置情報を、当該位置情報を取得した際のカウント値と関連付けて記憶する。所定カウント値はカウント値の所定の変化量を示し、例えば予めエンコーダに記憶してある。演算部は、エンコーダが第一時点にて取得した位置情報と、エンコーダが第二時点にて取得した位置情報とを用いてモータの速度情報を演算できる。

【0010】

本開示に係るモータ制御装置は、前記エンコーダは、前記演算部と、前記演算部が演算した前記速度情報を前記アンプへ出力する第三出力部とを備える。

【0011】

本開示においては、エンコーダは演算部を備え、上述のようにしてモータの正確な速度情報を演算する。第三出力部は、演算部が演算した速度情報をアンプへ出力する。従ってアンプはモータの正確な速度情報をエンコーダから取得できる。

【0012】

本開示に係るモータ制御装置は、前記エンコーダは、前記要求信号の受信時における前記位置情報を、前記要求信号の受信の直前に前記エンコーダが取得した前記位置情報に基づいて推定する推定部を備え、前記第二出力部は、前記推定部が推定した前記位置情報を前記アンプへ出力する。

【0013】

本開示においては、推定部は要求信号の受信時における位置情報を推定する。第二出力部は推定部が推定した要求信号の受信時における位置情報をアンプへ出力する。エンコーダが位置情報を取得した時点とエンコーダが要求信号を受信した時点とが異なる場合であってもアンプは、エンコーダが要求信号を受信した時点における位置情報を取得できる。

【0014】

本開示に係るモータ制御装置は、前記演算部は、前記エンコーダが前記第二時点にて取得した前記位置情報と、前記エンコーダが前記第二時点から前記所定時間遡った第三時点にて取得した前記位置情報と、前記所定時間とに基づいて加速度情報演算用速度情報を演算し、前記エンコーダが前記第一時点にて取得した前記位置情報に基づき演算した前記速度情報と、演算した前記加速度情報演算用速度情報と、前記所定時間とに基づいて前記モータの加速度情報を演算する。

【0015】

本開示においては、演算部はモータの加速度情報を演算する。演算部は加速度情報を演算する際、第二時点から所定時間遡った第三時点にてエンコーダが取得した位置情報を特定する。演算部は、エンコーダが第二時点にて取得した位置情報と、エンコーダが第三時点にて取得した位置情報と、所定時間とに基づいて加速度情報演算用速度情報を演算する。加速度情報演算用速度情報は、第三時点から第二時点までの間におけるモータの正確な速度情報を示す。演算部は、エンコーダが第一時点にて取得した位置情報、エンコーダが第二時点にて取得した位置情報、及び所定時間に基づき演算した速度情報と、演算した加速度情報演算用速度情報と、所定時間とに基づいてモータの加速度情報を演算する。所定時間は第一周期に基づく時間なので、演算部はモータの正確な加速度情報を演算できる。

【0016】

本開示に係るモータ制御装置は、前記エンコーダは、前記要求信号を受信した際、前記要求信号を受信した時点から前記第一周期の計測を開始し、前記第二出力部は、前記要求信号の受信の直前に前記エンコーダが取得した前記位置情報を前記アンプへ出力する。

【0017】

本開示においては、エンコーダは要求信号を受信した際、要求信号を受信した時点から第一周期の計測を開始する。エンコーダは要求信号の受信時、アンプとのいわゆる同期を行う。第二出力部は要求信号の受信の直前にエンコーダが取得した位置情報をアンプへ出力する。エンコーダは要求信号の受信時にアンプとの同期を行うので、エンコーダが位置情報を取得する時点と、第一出力部が要求信号を出力する時点との間の時間は一定である。当該時間が変化しないので、アンプは要求信号の受信の直前にエンコーダが取得した位置情報を用いてモータの駆動を制御できる。

【0018】

本開示に係るモータ制御装置は、前記演算部は、前記エンコーダが前記要求受信時点にて前記要求信号を受信した際、前記速度情報を演算し、前記エンコーダが前記要求受信時点にて前記要求信号を受信した際、演算した前記速度情報と、前記エンコーダが前記要求受信時点の一つ前の前記要求受信時点にて前記要求信号を受信した際、演算した前記速度情報と、前記第二周期の設定値とに基づいて前記モータの加速度情報を演算する。

【0019】

本開示においては、演算部は演算した速度情報を、例えばアクセス可能な記憶部に記憶する。演算部は、エンコーダが要求受信時点にて要求信号を受信した際、演算した速度情報と、エンコーダが上記の要求受信時点の一つ前の要求受信時点にて要求信号を受信した際、演算した速度情報と、第二周期の設定値とに基づいて、モータの加速度情報を演算する。例えば第二周期の設定値は予め上記の記憶部に記憶してある。第二周期の設定値は固定値であるので、エンコーダの計時部とアンプの計時部とのずれによる影響を受けない。従って演算部はモータの正確な加速度情報を演算できる。

【0020】

本開示に係るモータ制御方法は、モータを駆動するアンプと、第一周期が経過する都度、前記モータの位置情報を取得するエンコーダとを有するモータ制御装置が実行するモータ制御方法であって、前記アンプは、前記第一周期よりも長い第二周期が経過する都度、前記位置情報の出力を前記エンコーダへ要求する要求信号を出力し、前記エンコーダは、前記位置情報を前記アンプへ出力し、更に、前記エンコーダが前記要求信号を受信した要求受信時点の直前の時点である第一時点にて取得した前記位置情報と、前記エンコーダが前記第一時点から前記第一周期に基づく所定時間遡った第二時点にて取得した前記位置情報と、前記所定時間とに基づいて前記モータの速度情報を演算する。

【0021】

本開示においては、エンコーダは第一周期を計測する計時部を有し、第一周期が経過する都度、モータの位置情報を取得する。アンプは第二周期を計測する計時部を有し、第二周期が経過する都度、要求信号をエンコーダへ出力する。エンコーダ又はアンプは、エンコーダが第一時点にて取得した位置情報と、エンコーダが第一時点から所定時間遡った第二時点にて取得した位置情報と、所定時間とに基づいてモータの速度情報を演算する。所定時間は第一周期に基づく時間であり、エンコーダの計時部とアンプの計時部とのずれによる影響を受けない。故に所定時間は、第二時点から第一時点までの正確な時間を示す。エンコーダ又はアンプは、エンコーダが取得した位置情報を用いてモータの速度情報を演算する。従ってエンコーダ又はアンプはモータの正確な速度情報を演算できる。

【発明の効果】

【0022】

本開示によれば、モータの正確な速度情報を演算することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】モータ制御システムの構成を略示する模式図である。

【図2】要求信号の受信時における位置情報の推定とモータの速度情報及び加速度情報の演算とに関する説明図である。

【図3】エンコーダが記憶部に記憶する位置情報とカウント値との模式図である。

【図4】エンコーダのＣＰＵが行うモータに関する情報の出力処理を例示するフローチャートである。

【図5】実施形態２におけるモータの速度情報及び加速度情報の演算に関する説明図である。

【図6】実施形態２においてエンコーダのＣＰＵが行うモータに関する情報の出力処理を例示するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0024】

（実施形態１）
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。図１はモータ制御システムの構成を略示する模式図である。モータ制御システムはモータ１と、モータ１の駆動を制御するモータ制御装置１０とを含む。モータ制御装置１０は、モータ１を駆動するアンプ２と、モータ１の後述の位置情報を取得するエンコーダ３とを備える。アンプ２とエンコーダ３とは接続してある。アンプ２はモータ１と接続してある。エンコーダ３は、モータ１に取り付けてある検出部５を介してモータ１と接続してある。アンプ２は、上位装置４、例えば数値制御装置と接続してある。

【0025】

例えば上位装置４はモータ１の駆動内容を示す指令信号をアンプ２へ出力する。詳細は後述するがアンプ２は、指令信号を受信し、受信した指令信号に応じた駆動をモータ１が行うようにモータ１の駆動を制御する。検出部５はモータ１の位置情報を検出する。エンコーダ３は、第一周期が経過する都度、検出部５からモータ１の位置情報を取得する。詳細は後述するがエンコーダ３は、取得した位置情報を用いてモータ１の速度情報を演算し、演算した速度情報を用いてモータ１の加速度情報を演算する。速度情報はモータ１の速度を表す。加速度情報はモータ１の加速度を表す。アンプ２は、第一周期よりも長い第二周期が経過する都度、位置情報の出力をエンコーダ３へ要求する要求信号を出力する。エンコーダ３は要求信号を受信した際、モータ１の位置情報、速度情報、及び加速度情報をアンプ２へ出力する。アンプ２はエンコーダ３から取得した位置情報、速度情報、及び加速度情報の少なくとも一つに基づいてモータ１の駆動を上述のように制御する。アンプ２はモータ１の駆動に対するフィードバック制御を行う。

【0026】

上位装置４は、ＣＰＵ４０と、アンプ２と通信する為の入出力インタフェース（入出力Ｉ／Ｆ）４１とを備える。入出力Ｉ／Ｆ４１は、アンプ２が備える入出力Ｉ／Ｆ２２と接続してある。ＣＰＵ４０は、入出力Ｉ／Ｆ４１及び入出力Ｉ／Ｆ２２を介してアンプ２と通信を行う。ＣＰＵ４０は、モータ１の駆動内容を示す指令信号をアンプ２へ出力する。例えばＣＰＵ４０は、アンプ２がモータ１の速度情報及び加速度情報を取得する都度、アンプ２からモータ１の速度情報及び加速度情報を取得する。ＣＰＵ４０は取得した速度情報及び加速度情報を、時系列データとしてＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリ等の図示しない記憶部に記憶する。ＣＰＵ４０は記憶部に記憶した速度情報及び加速度情報の少なくとも一方に対して解析、例えばフーリエ変換を行い、種々の推定、例えばモータ１の寿命の推定を行う。上位装置４はＣＰＵ４０に代えて、論理回路（ＦＰＧＡ／Field Programmable Gate Array）を備えてもよい。

【0027】

アンプ２はＣＰＵ２０と、記憶部２１と、上位装置４と通信する為の入出力Ｉ／Ｆ２２と、水晶発振器を有するタイマ２３と、モータ１へ電流を出力する電流出力部２４と、エンコーダ３と通信する為の入出力Ｉ／Ｆ２５とを備える。ＣＰＵ２０、記憶部２１、入出力Ｉ／Ｆ２２、タイマ２３及び入出力Ｉ／Ｆ２５は接続してある。入出力Ｉ／Ｆ２２は入出力Ｉ／Ｆ４１と接続してある。入出力Ｉ／Ｆ２５は、エンコーダ３が備える入出力Ｉ／Ｆ３２と接続してある。電流出力部２４はＣＰＵ２０及びモータ１と接続してある。アンプ２はＣＰＵ２０に代えて、ＦＰＧＡを備えてもよい。

【0028】

記憶部２１は、例えばＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリである。記憶部２１には、アンプ２を制御する為の制御プログラム、及び制御プログラムを実行するために必要な各種の情報が予め記憶してある。ＣＰＵ２０は記憶部２１に記憶してある制御プログラムを実行することにより、モータ１の制御処理等の各種の処理を行う。

【0029】

ＣＰＵ２０は入出力Ｉ／Ｆ２２を介して上位装置４と通信を行う。ＣＰＵ２０は入出力Ｉ／Ｆ２５を介してエンコーダ３と通信を行う。タイマ２３は時間を計測する。タイマ２３が計測する時間が第二周期を経過する都度、即ち第二周期が経過する都度、ＣＰＵ２０は入出力Ｉ／Ｆ２５を介して要求信号をエンコーダ３へ出力する。ＣＰＵ２０及び入出力Ｉ／Ｆ２５は第一出力部に相当する。ＣＰＵ２０はエンコーダ３からモータ１の位置情報、速度情報、及び加速度情報を取得する。例えばＣＰＵ２０は取得したモータ１の速度情報及び加速度情報を上位装置４へ出力する。ＣＰＵ２０は上位装置４から指令信号を受信する。

【0030】

ＣＰＵ２０は、電流出力部２４がモータ１へ出力する電流を制御し、受信した指令信号に応じた駆動をモータ１が行うようにモータ１の駆動を制御する。例えばＣＰＵ２０は取得した位置情報、速度情報及び加速度情報の少なくとも一つに基づき、電流出力部２４が出力すべき電流を導出し、導出した電流を示す電流信号を電流出力部２４へ出力する。電流出力部２４は電流信号を受信し、受信した電流信号に基づいてモータ１へ電流を出力する。

【0031】

検出部５は、例えばコードホイール、発光素子、及び受光素子を含む。上述のように検出部５はモータ１に取り付けてあり、モータ１の位置情報を検出する。モータ１の位置情報は、例えばモータ１の回転角である。

【0032】

エンコーダ３は、ＣＰＵ３０、記憶部３１、アンプ２と通信する為の入出力Ｉ／Ｆ３２、水晶発振器を有するタイマ３３、及びモータ１の位置情報を取得する取得部３４を備える。ＣＰＵ３０、記憶部３１、入出力Ｉ／Ｆ３２、タイマ３３、及び取得部３４は接続してある。入出力Ｉ／Ｆ３２は上述のように入出力Ｉ／Ｆ２５と接続してある。エンコーダ３はＣＰＵ３０に代えて、ＦＰＧＡを備えてもよい。

【0033】

記憶部３１は、例えばＥＥＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ又はフラッシュメモリである。記憶部３１には、エンコーダ３を制御する為の制御プログラム、及び制御プログラムを実行するために必要な各種の情報が予め記憶してある。ＣＰＵ３０は記憶部３１に記憶してある制御プログラムを実行することにより、演算処理及び出力処理等の各種の処理を行う。

【0034】

取得部３４は検出部５と接続してあり、検出部５が検出するモータ１の位置情報を取得する。エンコーダ３は検出部５を含んでもよい。タイマ３３は時間を計測する。タイマ３３が計測する時間が第一周期を経過する都度、即ち第一周期が経過する都度、ＣＰＵ３０は取得部３４を介してモータ１の位置情報を取得する。ＣＰＵ３０は取得した位置情報を後述のカウント値と関連付けて記憶部３１に記憶する。

【0035】

ＣＰＵ３０は入出力Ｉ／Ｆ３２を介してアンプ２と通信を行う。例えばＣＰＵ３０は、アンプ２が出力する要求信号を受信する。ＣＰＵ３０は要求信号の受信時における位置情報を推定する。ＣＰＵ３０が位置情報を推定する方法については後述する。ＣＰＵ３０は推定した位置情報を入出力Ｉ／Ｆ３２を介してアンプ２へ出力する。詳細は後述するがＣＰＵ３０はモータ１の速度情報及び加速度情報を演算する。ＣＰＵ３０は演算した速度情報及び加速度情報を入出力Ｉ／Ｆ３２を介してアンプ２へ出力する。ＣＰＵ３０は推定部、及び演算部に相当する。ＣＰＵ３０及び入出力Ｉ／Ｆ３２は、第二出力部、及び第三出力部に相当する。

【0036】

ＣＰＵ３０は、第一周期に基づくカウント値を生成する生成部として機能する。カウント値は整数であり、第一周期が経過する都度、１増加する。即ちＣＰＵ３０は位置情報を取得する都度、カウント値を更新する。ＣＰＵ３０は位置情報を取得した際にカウント値を生成し、取得した位置情報と生成したカウント値とを関連付けて記憶部３１に記憶する。例えばＣＰＵ３０は適宜カウント値を０にリセットしてもよい。

【0037】

エンコーダ３は図示しないタイマ用カウンタを備える。タイマ用カウンタは、タイマ３３の水晶発振器が発生するパルスの個数を計測する。以下、タイマ用カウンタが計測するパルスの個数を、タイマ値とも称する。ＣＰＵ３０は、第一周期が経過する都度、即ちＣＰＵ３０が位置情報を取得する都度、タイマ値を０にリセットする。従って第一周期の開始時点にてタイマ値は０である。例えばタイマ値が０からａ（ａは自然数）になった場合、第一周期が経過する。ＣＰＵ３０はタイマ値をａから０にリセットする。タイマ値がｂ（ｂは０以上ａ以下の整数）である場合、第一周期の開始時点から経過した時間は、第一周期×ｂ／ａと表すことができる。

【0038】

図２は、要求信号の受信時における位置情報の推定とモータ１の速度情報及び加速度情報の演算とに関する説明図である。図２において、アンプ２がｍ回目に出力する要求信号はＲ（ｍ）と示してある。エンコーダ３がｎ回目に取得する位置情報はＰ（ｎ）と示してある。ｍとｎとは自然数である。後述の図５も同様である。

【0039】

まずＣＰＵ３０、即ちエンコーダ３が要求信号の受信時における位置情報を推定する方法を説明する。エンコーダ３は要求信号の受信時における位置情報を、要求信号の受信の直前に取得した位置情報に基づいて推定する。

【0040】

図２において、アンプ２がＲ（ｍ＋２）を出力した際、エンコーダ３はＰ（ｎ＋１０）を取得した直後であってＰ（ｎ＋１１）を取得する直前にＲ（ｍ＋２）を受信する。Ｒ（ｍ＋２）の受信の直前にエンコーダ３が取得した位置情報はＰ（ｎ＋１０）である。

【0041】

上述のようにエンコーダ３は取得した位置情報と更新したカウント値とを関連付けて記憶部３１に記憶する。図３は、エンコーダ３が記憶部３１に記憶する位置情報とカウント値との模式図である。エンコーダ３はＰ（ｎ＋１０）を、Ｐ（ｎ＋１０）取得時に更新したカウント値であるｎ＋１０と関連付けて記憶部３１に記憶する。カウント値はエンコーダ３が位置情報を取得する都度、１増加するので、エンコーダ３は、Ｐ（ｎ＋１０）の一つ前の位置情報であるＰ（ｎ＋９）を取得した際、Ｐ（ｎ＋９）とｎ＋９というカウント値とを関連付けて記憶部３１に記憶している。

【0042】

図２に示す如く、エンコーダ３がＰ（ｎ＋１０）を取得した時点からＲ（ｍ＋２）を受信した時点までには時間Ｔが経過している。例えば位置情報はモータ１の回転角である。エンコーダ３は時間Ｔにおける回転角の変化量を、Ｒ（ｍ＋２）の受信の直前に取得した位置情報であるＰ（ｎ＋１０）と、Ｐ（ｎ＋１０）の一つ前の位置情報であるＰ（ｎ＋９）と、上述のタイマ値とに基づき推定する。

【0043】

例えばタイマ値が０からａになった場合、第一周期が経過する。エンコーダ３がＲ（ｍ＋２）を受信した時点におけるタイマ値はｂである。エンコーダ３は、時間Ｔにおける回転角の変化量＝（Ｐ（ｎ＋１０）－Ｐ（ｎ＋９））／第一周期×（第一周期×ｂ／ａ）＝（Ｐ（ｎ＋１０）－Ｐ（ｎ＋９））×ｂ／ａと推定する。時間Ｔにおける回転角の変化量は、Ｐ（ｎ＋１０）を取得した時点から変化した量であるので、エンコーダ３は、Ｒ（ｍ＋２）の受信時における位置情報＝Ｐ（ｎ＋１０）＋（Ｐ（ｎ＋１０）－Ｐ（ｎ＋９））×ｂ／ａと推定する。

【0044】

以下、エンコーダ３がある要求信号を受信した時点を要求受信時点とも称する。エンコーダ３が要求受信時点の直前の位置情報を取得した時点、即ちエンコーダ３が要求信号受信時点における最新の位置情報を取得した時点を第一時点とも称する。Ｒ（ｍ＋２）に着目した場合、エンコーダ３がＲ（ｍ＋２）を受信した時点は要求受信時点に相当する。Ｐ（ｎ＋１０）は要求受信時点の直前の位置情報に相当する。エンコーダ３がＰ（ｎ＋１０）を取得した時点は第一時点に相当する。エンコーダ３が第一時点にて取得した位置情報を、第一時点の位置情報とも称する。エンコーダ３が第一時点の位置情報の一つ前に取得した位置情報を推定用情報とも称する。エンコーダ３は、要求信号の受信時における位置情報＝第一時点の位置情報＋（第一時点の位置情報－推定用情報）×ｂ／ａと推定する。

【0045】

次に、エンコーダ３がモータ１の速度情報及び加速度情報を演算する方法について説明する。例えばエンコーダ３は、要求信号を受信した際に速度情報及び加速度情報を演算する。エンコーダ３は速度情報を演算する際、第一時点から第一周期に所定カウント値を乗じた所定時間遡った第二時点にて取得した位置情報を特定する。所定時間は第一周期以上であり、第二周期未満である。所定カウント値は、カウント値の所定の変化量を示す。所定カウント値は、所定カウント値と第一周期との積が第一周期以上第二周期未満を満たす整数である。所定カウント値は予め記憶部３１に記憶してある。以下、エンコーダ３が第二時点にて取得した位置情報を、第二時点の位置情報とも称する。

【0046】

所定カウント値をＮとした場合、第二時点の位置情報は、エンコーダ３が第一時点の位置情報のＮ個前に取得した位置情報である。例えばエンコーダ３は、位置情報と関連付けて記憶部３１に記憶したカウント値に基づいて第二時点の位置情報を特定する。エンコーダ３は、第一時点の位置情報と関連付けてあるカウント値と所定カウント値との差分を導出し、導出した差分と同じ値であるカウント値と関連付けてある位置情報を第二時点の位置情報と特定する。

【0047】

Ｒ（ｍ＋２）に着目した場合、要求受信時点はエンコーダ３がＲ（ｍ＋２）を受信した時点である。エンコーダ３が第一時点にて取得した位置情報はＰ（ｎ＋１０）である。例えば所定カウント値が４である場合、Ｐ（ｎ＋１０）と関連付けてあるカウント値であるｎ＋１０と所定カウント値との差分はｎ＋６である。ｎ＋６のカウント値と関連付けてある位置情報はＰ（ｎ＋６）である。従ってエンコーダ３はＲ（ｍ＋２）を受信した際、Ｐ（ｎ＋６）を第二時点の位置情報として特定する。なお所定カウント値は、所定カウント値と第一周期との積が第一周期以上第二周期未満を満たす整数であれば、４に限らない。

【0048】

エンコーダ３は、第一時点の位置情報と、第二時点の位置情報と、所定時間とに基づき、以下のようにしてモータ１の速度情報を演算する。エンコーダ３は、モータ１の速度情報＝（第一時点の位置情報－第二時点の位置情報）／所定時間と演算する。例えばエンコーダ３は、Ｒ（ｍ＋２）を受信した際のモータ１の速度情報Ｖ１＝（Ｐ（ｎ＋１０）－Ｐ（ｎ＋６））／所定時間と演算する。エンコーダ３は、Ｒ（ｍ＋１）を受信した際のモータ１の速度情報＝（Ｐ（ｎ＋５）－Ｐ（ｎ＋１））／所定時間と演算する。

【0049】

エンコーダ３はモータ１の速度情報を演算する際、推定した位置情報ではなく、取得した位置情報を用いる。故にエンコーダ３が速度情報の演算に用いる位置情報は、推定による誤差を含まない。所定時間は第一周期、即ちエンコーダ３が計測する時間に基づく時間であり、タイマ３３の水晶発振器とタイマ２３の水晶発振器とのずれによる影響を受けない。故に所定時間は、第二時点から第一時点までの正確な時間を示す。従ってエンコーダ３はモータ１の正確な速度情報を演算できる。エンコーダ３が演算する速度情報は、タイマ３３の水晶発振器とタイマ２３の水晶発振器とのずれにより生じるエンコーダ３とアンプ２との通信間隔のばらつきによる誤差を含まない。同様に、エンコーダ３が演算する速度情報は、上位装置４とアンプ２との通信間隔のばらつきによる誤差も含まない。

【0050】

エンコーダ３はモータ１の速度情報を演算した後、モータ１の加速度情報を演算する。エンコーダ３は加速度情報を演算する際、第二時点から所定時間遡った第三時点にて取得した位置情報を特定する。例えばエンコーダ３は、上述のように位置情報と関連付けて記憶部３１に記憶したカウント値に基づき、第三時点にて取得した位置情報を特定する。図２においてＲ（ｍ＋２）に着目した場合、エンコーダ３がＰ（ｎ＋６）を取得した時点が第二時点に相当する。この場合の第三時点は、エンコーダ３がＰ（ｎ＋２）を取得した時点である。エンコーダ３は、Ｐ（ｎ＋２）を第三時点にて取得した位置情報として特定する。以下、エンコーダ３が第三時点にて取得した位置情報を第三時点の位置情報とも称する。

【0051】

エンコーダ３は以下のようにして、モータ１の加速度情報を演算する為の加速度情報演算用速度情報を、第二時点の位置情報と、第三時点の位置情報と、所定時間とに基づいて演算する。エンコーダ３は、加速度情報演算用速度情報＝（第二時点の位置情報－第三時点の位置情報）／所定時間と演算する。エンコーダ３は、要求受信時点にて要求信号を受信した際に上述のようにして演算した速度情報と、演算した加速度情報演算用速度情報と、所定時間とに基づいてモータ１の加速度情報を演算する。エンコーダ３は、モータ１の加速度情報＝（要求受信時点にて要求信号を受信した際に演算した速度情報－加速度情報演算用速度情報）／所定時間と演算する。

【0052】

例えばエンコーダ３はＲ（ｍ＋２）を受信した際、上述のようにＲ（ｍ＋２）を受信した際のモータ１の速度情報Ｖ１を演算する。エンコーダ３は、Ｒ（ｍ＋２）を受信した際の加速度情報演算用速度情報Ｖｃ＝（Ｐ（ｎ＋６）－Ｐ（ｎ＋２））／所定時間と演算する。エンコーダ３は、Ｒ（ｍ＋２）を受信した際のモータ１の加速度情報＝（Ｖ１－Ｖｃ）／所定時間と演算する。

【0053】

エンコーダ３が演算した速度情報は、第二時点から第一時点までの時間におけるモータ１の正確な速度情報を示す。加速度情報演算用速度情報は、第三時点から第二時点までの時間におけるモータ１の正確な速度情報を示す。所定時間は第一周期に基づく時間であり、第二時点から第一時点までの正確な時間を示す。従ってエンコーダ３はモータ１のより正確な加速度情報を演算できる。

【0054】

エンコーダ３がモータ１の加速度情報を演算する方法は、上述の方法に限らない。例えばエンコーダ３は後述する実施形態２の加速度情報の演算方法を用いて、モータ１の加速度情報を演算してもよい。

【0055】

図４はエンコーダ３のＣＰＵ３０が行うモータ１に関する情報の出力処理を例示するフローチャートである。モータ１に関する情報は、モータ１の位置情報、速度情報及び加速度情報を含む。例えばＣＰＵ３０は、出力処理の開始を示す開始信号をアンプ２から受信し、以下の処理を開始する。以下、ステップをＳと省略する。

【0056】

ＣＰＵ３０はモータ１の位置情報の取得を開始する（Ｓ１１）。タイマ３３は第一周期の計測を開始する。上述のようにＣＰＵ３０は、第一周期が経過する都度、位置情報を取得する。ＣＰＵ３０は、アンプ２から要求信号を受信したか否かを判定する（Ｓ１２）。

【0057】

ＣＰＵ３０は、要求信号を受信していない場合（Ｓ１２：ＮＯ）、第一周期が経過したか否かを判定する（Ｓ１３）。第一周期が経過していない場合（Ｓ１３：ＮＯ）、ＣＰＵ３０はＳ１２の処理を行う。

【0058】

第一周期が経過した場合（Ｓ１３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０は、位置情報の取得を完了し（Ｓ１４）、タイマ値をリセットする（Ｓ１５）。ＣＰＵ３０はカウント値を更新する（Ｓ１６）。更新によりカウント値は、更新前のカウント値よりも１増加する。ＣＰＵ３０は、取得した位置情報を更新したカウント値と関連付けて記憶部３１に記憶し（Ｓ１７）、Ｓ１１の処理を行う。

【0059】

ＣＰＵ３０は、要求信号を受信した場合（Ｓ１２：ＹＥＳ）、上述のように要求信号の受信時における位置情報を推定する（Ｓ１２１）。ＣＰＵ３０は上述のようにモータ１の速度情報を演算する（Ｓ１２２）。ＣＰＵ３０は上述のようにモータ１の加速度情報を演算する（Ｓ１２３）。ＣＰＵ３０は、推定した要求信号の受信時における位置情報と、演算した速度情報と、演算した加速度情報とをアンプ２へ出力する（Ｓ１２４）。ＣＰＵ３０はＳ１３の処理を行う。例えばＣＰＵ３０は、出力処理の終了を示す終了信号をアンプ２から受信し、出力処理を終了する。

【0060】

アンプ２のＣＰＵ２０は、ＣＰＵ３０が推定した要求信号の受信時における位置情報を取得する。ＣＰＵ３０が位置情報を取得した時点とＣＰＵ３０が要求信号を受信した時点とが異なる場合であってもＣＰＵ２０は、ＣＰＵ３０が要求信号を受信した時点における位置情報を取得できる。

【0061】

ＣＰＵ２０は、ＣＰＵ３０が演算したモータ１の速度情報及び加速度情報を取得する。ＣＰＵ３０は上述のようにモータ１の正確な速度情報及び加速度情報を演算するので、アンプ２のＣＰＵ２０は、モータ１の正確な速度情報及び加速度情報を取得できる。ＣＰＵ２０は上述のように、取得した位置情報、速度情報、及び加速度情報の少なくとも一つに基づいてモータ１の駆動を制御する。

【0062】

例えばＣＰＵ２０は取得したモータ１の速度情報及び加速度情報を上位装置４へ出力する。上位装置４のＣＰＵ４０は、モータ１の速度情報及び加速度情報をＣＰＵ２０から取得する。上述のようにＣＰＵ４０は取得した速度情報及び加速度情報の少なくとも一方を解析し、種々の推定を行う。ＣＰＵ４０がＣＰＵ２０から取得した速度情報及び加速度情報は、モータ１の正確な速度及び加速度を表すので、ＣＰＵ４０は正確な解析及び推定を行うことができる。

【0063】

本実施形態においてＣＰＵ３０はモータ１の速度情報及び加速度情報を演算するが、速度情報及び加速度情報のうち、速度情報のみを演算してもよい。ＣＰＵ３０に代えて、ＣＰＵ２０がモータ１の速度情報及び加速度情報を演算してもよい。即ちエンコーダ３に代えて、アンプ２がモータ１の速度情報及び加速度情報を演算してもよい。

【0064】

アンプ２が速度情報及び加速度情報を演算する場合、例えばＣＰＵ３０はＳ１２２及びＳ１２３にて、第二時点の位置情報、及び第三時点の位置情報を特定する。ＣＰＵ３０はＳ１２４にて速度情報及び加速度情報の代わりに、第一時点の位置情報、第二時点の位置情報、第三時点の位置情報、及び所定時間をアンプ２へ出力する。アンプ２のＣＰＵ２０は、第一時点の位置情報、第二時点の位置情報、第三時点の位置情報、及び所定時間をＣＰＵ３０から取得し、モータ１の速度情報及び加速度情報を演算する。

【0065】

本実施形態において、上位装置４（ＣＰＵ４０）が取得したモータ１の速度情報及び加速度情報の少なくとも一方に基づき解析及び推定を行うが、上位装置４以外の装置が解析及び推定を行ってもよい。例えば上位装置４は図示しないインタフェース及びネットワークを介してサーバコンピュータと接続してある。上位装置４は、アンプ２からモータ１の位置情報、速度情報及び加速度情報を取得し、取得した位置情報、速度情報及び加速度情報をサーバコンピュータへ出力する。サーバコンピュータは、上位装置４が出力した位置情報、速度情報及び加速度情報を取得し、取得した位置情報、速度情報及び加速度情報を、サーバコンピュータがアクセス可能な記憶装置に記憶する。サーバコンピュータは、記憶装置に記憶した位置情報、速度情報及び加速度情報の少なくとも一つを用いて、モータ１の状態又はモータ１が駆動する装置の状態を推定する。

【0066】

（実施形態２）
実施形態２に係る構成のうち、実施形態１と同様な構成部については同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。

【0067】

実施形態２のエンコーダ３において、エンコーダ３がアンプ２から要求信号を受信した際、タイマ３３は、エンコーダ３が要求信号を受信した時点を第一周期の新たな開始時点とし、当該新たな開始時点から第一周期の計測を開始する。エンコーダ３はアンプ２といわゆる同期を行う。実施形態２のＣＰＵ３０は要求信号の受信の直前にエンコーダ３が取得した位置情報を入出力Ｉ／Ｆ３２を介してアンプ２へ出力する。実施形態２の記憶部３１は、加速度情報の演算の為の速度情報を記憶する演算用速度情報記憶領域を有する。

【0068】

図５は実施形態２におけるモータ１の速度情報及び加速度情報の演算に関する説明図である。上述のようにエンコーダ３は要求信号を受信した際、新たな第一周期の開始時点から第一周期の計測を開始する。例えばエンコーダ３は新たな第一周期の開始時点にて位置情報を取得せず、カウント値を更新しない。

【0069】

図５において、エンコーダ３はＰ（ｎ）を取得した直後、Ｒ（ｍ）を受信する。エンコーダ３はＲ（ｍ）を受信した時点を第一周期の新たな開始時点とし、例えばＲ（ｍ）を受信した時点にてタイマ値をリセットし、Ｒ（ｍ）を受信した時点から第一周期の計測を開始する。エンコーダ３はＲ（ｍ）を受信した時点にて位置情報を取得せず、カウント値を更新しない。

【0070】

エンコーダ３は第一周期が経過する都度、位置情報を取得する。エンコーダ３はＰ（ｎ＋５）を取得した直後にＲ（ｍ＋１）を受信する。エンコーダ３はＲ（ｍ＋１）を受信した際、Ｒ（ｍ）を受信した際と同様に新たな第一周期の開始時点から第一周期の計測を開始する。エンコーダ３はＲ（ｍ＋１）を受信した時点から第一周期の計測を開始し、第一周期が経過する都度、位置情報を取得する。エンコーダ３はＰ（ｎ＋１０）を取得した直後にＲ（ｍ＋２）を受信する。エンコーダ３はＲ（ｍ＋２）を受信した際、Ｒ（ｍ）を受信した際と同様に新たな第一周期の開始時点から第一周期の計測を開始する。エンコーダ３はＲ（ｍ＋２）を受信した時点から第一周期の計測を開始し、第一周期が経過する都度、位置情報を取得する。

【0071】

実施形態１と同様にエンコーダ３は位置情報を取得した際、カウント値を更新し、取得した位置情報と更新した位置情報とを関連付けて記憶部３１に記憶する。エンコーダ３は要求信号を受信した際、要求信号の受信の直前に取得した位置情報、即ち第一時点の位置情報をアンプ２へ出力する。例えばエンコーダ３はＲ（ｍ＋１）を受信した際、Ｐ（ｎ＋５）をアンプ２へ出力する。エンコーダ３はＲ（ｍ＋２）を受信した際、Ｐ（ｎ＋１０）をアンプ２へ出力する。

【0072】

エンコーダ３は要求信号の受信時にアンプ２との同期を行うので、エンコーダ３が位置情報を取得する時点と、アンプ２が要求信号を出力する時点との間の時間は一定である。当該時間が変化しないのでアンプ２は、エンコーダ３が要求信号の受信の直前に取得した位置情報を用いてモータ１の駆動を制御できる。

【0073】

エンコーダ３は要求信号を受信した際、実施形態１と同様にしてモータ１の速度情報を演算する。図５において所定カウント値は４である。例えばエンコーダ３はＲ（ｍ＋１）を受信した際、Ｒ（ｍ＋１）を受信した際の速度情報であるＶ（ｍ＋１）＝（Ｐ（ｎ＋５）－Ｐ（ｎ＋１））／所定時間と演算する。エンコーダ３はＶ（ｍ＋１）を演算した後、後述の演算方法によってモータ１の加速度情報を演算する。エンコーダ３は加速度情報を演算した後、Ｖ（ｍ＋１）を演算用速度情報記憶領域に記憶する。

【0074】

エンコーダ３はＲ（ｍ＋２）を受信した際、Ｒ（ｍ＋２）を受信した際の速度情報であるＶ（ｍ＋２）＝（Ｐ（ｎ＋１０）－Ｐ（ｎ＋６））／所定時間と演算する。エンコーダ３はＶ（ｍ＋２）を演算した後、演算したＶ（ｍ＋２）と、演算用速度情報記憶領域に記憶してある速度情報、即ちＶ（ｍ＋１）と、アンプ２のタイマ２３が計測する第二周期の設定値とに基づき、以下のようにしてモータ１の加速度情報を演算する。エンコーダ３は、Ｒ（ｍ＋２）を受信した際のモータ１の加速度情報＝（Ｖ（ｍ＋２）－Ｖ（ｍ＋１））／第二周期の設定値と演算する。第二周期の設定値は、例えばエンコーダ３の製造時に、予め記憶部３１に記憶してある固定値（定数）である。エンコーダ３はＲ（ｍ＋２）を受信した際のモータ１の加速度情報を演算した後、Ｖ（ｍ＋２）を演算用速度情報記憶領域に上書きし、演算用速度情報記憶領域に記憶してある速度情報を更新する。

【0075】

Ｒ（ｍ＋２）に着目した場合、エンコーダ３がＲ（ｍ＋２）を受信した時点は、要求受信時点に相当する。Ｖ（ｍ＋２）は、エンコーダ３が要求受信時点にて要求信号を受信した際、演算した速度情報に相当する。エンコーダ３がＲ（ｍ＋１）を受信した時点は、上記の要求受信時点の一つ前の要求受信時点に相当する。Ｖ（ｍ＋１）は、エンコーダ３が一つ前の要求受信時点にて要求信号を受信した際、演算した速度情報に相当する。即ち演算用速度情報記憶領域に記憶してある速度情報は、エンコーダ３が一つ前の要求受信時点にて要求信号を受信した際、演算した速度情報である。

【0076】

エンコーダ３は、モータ１の加速度情報＝（要求受信時点にて要求信号を受信した際に演算した速度情報－演算用速度情報記憶領域に記憶してある速度情報）／第二周期の設定値と演算する。エンコーダ３は加速度情報の演算後、要求受信時点にて要求信号を受信した際に演算した速度情報を演算用速度情報記憶領域に上書きし、演算用速度情報記憶領域に記憶してある速度情報を更新する。第二周期の設定値は固定値であり、タイマ３３の水晶発振器とタイマ２３の水晶発振器とのずれによる影響を受けないので、エンコーダ３はモータ１の正確な加速度情報を演算できる。

【0077】

図６は、実施形態２においてエンコーダ３のＣＰＵ３０が行うモータ１に関する情報の出力処理を例示するフローチャートである。例えばＣＰＵ３０は、出力処理の開始を示す開始信号をアンプ２から受信し、以下の処理を開始する。

【0078】

ＣＰＵ３０はＳ２１及びＳ２２の処理を行う。Ｓ２１及びＳ２２の処理はＳ１１及びＳ１２の処理と同様なので、詳細な説明は省略する。ＣＰＵ３０は要求信号を受信していない場合（Ｓ２２：ＮＯ）、Ｓ２３の処理を行う。Ｓ２３の処理はＳ１３の処理と同様なので、詳細な説明は省略する。

【0079】

第一周期が経過していない場合（Ｓ２３：ＮＯ）、ＣＰＵ３０はＳ２２の処理を行う。第一周期が経過した場合（Ｓ２３：ＹＥＳ）、ＣＰＵ３０はＳ２４、Ｓ２５、Ｓ２６及びＳ２７の処理を行う。Ｓ２４、Ｓ２５、Ｓ２６及びＳ２７の処理は、Ｓ１４，Ｓ１５、Ｓ１６及びＳ１７の処理と同様なので、詳細な説明は省略する。ＣＰＵ３０はＳ２１の処理を行う。

【0080】

ＣＰＵ３０は、要求信号を受信した場合（Ｓ２２：ＹＥＳ）、上述のようにモータ１の速度情報を演算する（Ｓ２２１）。ＣＰＵ３０は上述のようにモータ１の加速度情報を演算する（Ｓ２２２）。ＣＰＵ３０は、演算した速度情報を演算用速度情報記憶領域に上書きする（Ｓ２２３）。ＣＰＵ３０は、要求信号の受信の直前に取得した位置情報と、演算した速度情報と、演算した加速度情報とをアンプ２へ出力する（Ｓ２２４）。

【0081】

ＣＰＵ３０はタイマ値をリセットし（Ｓ２２５）、Ｓ２１の処理を行う。ＣＰＵ３０はエンコーダ３とアンプ２との同期を行う。タイマ３３は第一周期の新たな開始時点から第一周期の計測を開始する。例えばＣＰＵ３０は、出力処理の終了を示す終了信号をアンプ２から受信し、出力処理を終了する。ＣＰＵ３０はモータ１の速度情報及び加速度情報のうち、速度情報のみを演算してもよい。

【0082】

アンプ２のＣＰＵ２０は、ＣＰＵ３０が演算した速度情報及び加速度情報を取得する。ＣＰＵ３０はモータ１の正確な速度情報及び加速度情報を演算するので、アンプ２のＣＰＵ２０はモータ１の正確な速度情報及び加速度情報を取得できる。ＣＰＵ２０は取得した位置情報、速度情報及び加速度情報の少なくとも一つに基づいてモータ１の駆動を制御する。

【0083】

例えばＣＰＵ２０は取得したモータ１の速度情報及び加速度情報を上位装置４へ出力する。実施形態１と同様に上位装置４のＣＰＵ４０は、ＣＰＵ２０から取得した速度情報及び加速度情報の少なくとも一方を解析し、種々の推定を行う。ＣＰＵ４０はモータ１の正確な速度情報及び加速度情報を利用できるので、高精度な解析及び推定を行うことができる。

【0084】

ＣＰＵ３０は要求信号を受信した際、実施形態１のように要求信号の受信時における位置情報を推定してもよい。ＣＰＵ３０はＳ２２４にて、要求信号の受信の直前に取得した位置情報に代えて、推定した要求信号の受信時における位置情報をアンプ２へ出力する。

【0085】

ＣＰＵ３０に代えて、アンプ２のＣＰＵ２０がモータ１の速度情報及び加速度情報を演算してもよい。ＣＰＵ２０が速度情報及び加速度情報を演算する場合、ＣＰＵ３０は、Ｓ２２１、Ｓ２２２及びＳ２２３の処理に代えて、第二時点の位置情報を特定する。ＣＰＵ３０はＳ１２４にて、要求信号の受信の直前に取得した位置情報、即ち第一時点の位置情報と、特定した第二時点の位置情報と、所定時間とをアンプ２へ出力する。

【0086】

アンプ２のＣＰＵ２０は、第一時点の位置情報、第二時点の位置情報、及び所定時間をＣＰＵ３０から取得し、モータ１の速度情報を演算する。アンプ２の記憶部２１は、演算用速度情報記憶領域を有する。ＣＰＵ２０が前回に演算した速度情報が演算用速度情報記憶領域に記憶してある。記憶部２１には第二周期の設定値が記憶してある。ＣＰＵ２０は演算した速度情報、演算用速度情報記憶領域に記憶してある速度情報、及び第二周期の設定値に基づいてモータ１の加速度情報を演算する。ＣＰＵ２０は演算した速度情報を演算用速度情報記憶領域に上書きする。

【0087】

今回開示した実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。各実施例にて記載されている技術的特徴は互いに組み合わせることができ、本発明の範囲は、特許請求の範囲内での全ての変更及び特許請求の範囲と均等の範囲が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0088】

１ モータ
１０ モータ制御装置
２ アンプ
２０ ＣＰＵ
２１ 記憶部
３ エンコーダ
３０ ＣＰＵ
３１ 記憶部
４ 上位装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】